基于ANSYS对工装动刚度的有限元分析

论文摘要

动刚度是衡量结构抵抗预定动态激扰能力的特性,动刚度愈大,机械结构在动态激振力作用下的振动量愈小,其抗振性能愈强。力学试验工装的动刚度越大,抗振性能愈强,越能将振动台的运动正确的传递给试验产品,越能模拟产品的实际振动情况。ANSYS作为有限元领域的大型CAE通用分析软件,集结构、热、流体、电磁和声学于一体,以其多物理耦合分析的先进技术和理念,在国防领域和研究方面都有着广泛而深入的研究。本论文经过实例,论述了采用现代的设计方法,对力学试验工装进行模型设计后,基于ANSYS的有限元分析,大大提高了工装的动刚度,优化了设计方案,改善了随时间变化的载荷对力学试验工装结构的影响,使工装的一阶固有频率由原始设计的872Hz提高到了2119Hz,满足产品设计文件规定的力学试验要求。通过对力学试验工装动刚度的有限元分析,能提高工装的一阶固有频率,增强工装的抗振性能,其效果很好,具有很高的理论价值,对武器型号电子产品的设计有很好的借鉴和参考作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 项目的背景及意义
• 1.2 国内外现状分析
• 1.2.1 ANSYS 有限元分析的发展趋势
• 1.3 项目研究内容
• 第二章 力学试验基本情况
• 2.1 冲击试验
• 2.2 随机振动试验
• 2.2.1 基本概念
• 2.2.2 试验条件及程序
• 2.3 加速度试验
• 2.4 力学实验对工装的要求
• 2.4.1 冲击实验
• 2.4.2 加速度试验
• 2.4.3 随机振动试验
• 2.4.4 工装材料的选择
• 2.4.5 工装的制作方法
• 第三章 工装动刚度的有限元分析
• 3.1 力学试验环境在仿真中的实现
• 3.1.1 冲击试验环境的实现
• 3.1.2 正弦振动试验环境的实现
• 3.1.3 随机振动试验环境的实现
• 3.2 工装动刚度的影响因素
• 3.3 工装的有限元分析
• 3.3.1 工装的有限元建模
• 3.3.1.1 CAD 建模
• 3.3.1.2 模型的导入
• 3.3.1.3 建模遵循的要点
• 3.3.2 工装的网格划分
• 3.2.2.1 网格划分的指导思想
• 3.2.2.2 网格划分基本方法
• 3.3.2.3 网格划分的质量
• 3.3.2.4 装配结构单元的协调
• 3.3.3 工装的模态分析
• 3.4 工装的优化
• 第四章 基于实例对工装动刚度的有限元分析
• 4.1 振动试验条件
• 4.2 试验对工装的要求
• 4.3 试验工装的设计
• 4.3.1 试验工装的建模
• 4.3.2 试验工装的加载和求解
• 4.3.3 试验工装的设计优化
• 4.3.4 工装的试验验证
• 第五章 结论和展望
• 5.1 本论文的研究总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献